Enkoder: czujnik, który liczy obroty i kąty
Enkoder to czujnik, który zamienia obrót lub przesunięcie na sygnał cyfrowy: pokazuje kąt obrotu, liczbę obrotów, prędkość i kierunek ruchu.
Prostymi słowami
Pamiętasz, jak liczyłeś schodki, żeby nie pomylić się w ciemności? Enkoder robi to samo dla silnika: liczy „schodki” - maleńkie znaczniki na tarczy, która obraca się razem z wałem. Znając liczbę „schodków”, robot dokładnie wie, o ile obróciło się koło lub staw.
Jak to działa
- Na wale silnika mocuje się tarczę ze znacznikami - szczelinami, magnesami lub paskami.
- Czujnik (optyczny lub magnetyczny) wykrywa, jak znaczniki przesuwają się obok niego.
- Każdy znacznik to impuls: liczba impulsów daje kąt, a ich częstotliwość - prędkość.
- Dwa czujniki z niewielkim przesunięciem pokazują kierunek obrotu.
- Enkodery absolutne od razu znają dokładne położenie, inkrementalne liczą od punktu startowego.
Gdzie to zobaczysz
Stawy robotów, koła robotów sprzątających (do liczenia przejechanej drogi), drukarki 3D i obrabiarki, kółko myszy komputerowej, pokrętła głośności w sprzęcie audio, kierownica w samochodach.
Czy to ważne przy wyborze
Przy zakupie - nie, to ukryta część. Ale w robotyce enkodery to podstawa precyzji: bez nich robot nie wie, gdzie jest jego „ręka” ani ile przejechał. W projektach edukacyjnych silniki z enkoderami wyraźnie ułatwiają precyzyjną jazdę na wprost.
Mity
- Mit: Enkoder to coś skomplikowanego i drogiego. W rzeczywistości: Najprostsze kosztują grosze i są nawet w myszce.
- Mit: Enkoder sam porusza silnikiem. W rzeczywistości: Nie, tylko mierzy ruch. Porusza aktuator.
Częste pytania
Czym enkoder absolutny różni się od inkrementalnego?
Absolutny zna położenie od razu po włączeniu, inkrementalny - tylko względem startu.
Co to jest rozdzielczość enkodera?
Liczba impulsów na jeden obrót - im więcej, tym dokładniej.
Czy robot sprzątający ma enkoder?
Tak, w kołach - pomaga liczyć przejechaną drogę i budować mapę.
Powiązane pojęcia
Serwomechanizm, Aktuator, Nawigacja autonomiczna, Moduł inercyjny (IMU)